Какое давление в пожарном насосе
Содержание статьи
Насосы пожарных автомобилей
Основным оборудованием, которое устанавливают на пожарные автомобили, является пожарный насос. Это устройство для перекачки и подачи жидких или газообразных рабочих сред, используемых во время ликвидации возгораний. Функционал насоса включает две операции: засасывание огнетушащего вещества и его нагнетание. Существует несколько видов установок, различающихся между собой конструкцией, принципом действия и создаваемым ими давлением.
Классификация ПН
Пожарные машины комплектуются тремя видами агрегатов.
Струйные
Один из самых популярных видов оборудования, которое устанавливается на технику, задействованную во время тушения пожаров. Струйные ПН бывают двух типов:
- Водоструйные, которые устанавливают на каждую спецмашину. Второе их название – гидроэлеватор. С его помощью производят забор воды из водоисточников с заболоченными берегами, которые представляют трудность для подъезда машин. Второе назначение ВПН – откачка воды из помещений. Гидроэлеватор относят к устройствам эжекторного типа с трансформацией потенциала в кинетическую энергию.
- Газоструйные, которые обеспечивают заполнение всасывающих рукавов и центробежных агрегатов водой. Используют отработанные среды двигателя внутреннего сгорания. Газы проходят по корпусу, в результате создается разряженная зона, благодаря которой и возможен напор на насосе пожарного автомобиля.
Визуально работу водоструйного насоса можно представить на схеме:
Объемные
Это устройства, в которых передвижение воды или газа обеспечивается изменением объема рабочей камеры. Они также делятся на несколько типов:
- Водокольцевые. Объем камеры меняется при помощи использования роторной установки. Коэффициент полезного действия в них очень низкий, и перед началом в агрегат необходимо заливать дополнительную жидкость.
- Поршневые. В этих насосах для пожарного автомобиля изменение объема зависит от работы поршневого элемента. Главный плюс такого оборудования – высокий КПД и хорошая всасываемость, минус – невозможность регулировки подачи огнетушащих средств.
- Пластинчатые. В них работают лопатки ротора. За счет прижимания лопастей создается дополнительный объем. За счет их же движения жидкость проталкивается к выходу.
- Шестеренчатые. Их работа обеспечивается двумя колесами.
Центробежные
Это оборудование для автоцистерн и автонасосов. Оно различается по нескольким параметрам:
- Давлению: до 2 МПа, до 5 МПа и установки, создающие оба варианта.
- Количеству колес: стандартные 1-ступенчатые для создания нормального напора, 2-ступенчатые и выше – для поддержания высокого давления.
- Расположению вала: наклонный, вертикальный, горизонтальный.
- Напору: норма до 100 метров, высокий уровень – до 300, комбинированный тип – установки, создающие и нормальный, и высокий уровень напора.
- Расположению в ПА: впереди, посередине, сзади.
Принцип действия центробежного агрегата основан на вращении колеса, которое за счет своего движения передает энергию жидкости. Чем выше скорость вращения, тем больше давление, под которым «зуб» выдает воду в диффузор.
Для предупреждения закручивания воды на входе устанавливают разделитель. Чтобы увеличить скорость делают переход большего сечения в меньшее. Дополнительно устанавливают пенообразователь. Для распределения жидкости в рукава используют коллектор.
Одно из условий безопасности эксплуатации центробежных агрегатов – соблюдение температурного режима. Огнетушащее вещество нельзя охлаждать ниже 30°С. Именно поэтому на ПА насосы устанавливают в отделение, где поддерживается плюсовая температура.
Перед включением систему заполняют водой, чтобы предупредить появление примесей воздуха. Максимальный размер частиц, которые могут присутствовать при этом в воде, – 3 мм, а их концентрация на общий объем – менее 0.5%.
У центробежных агрегатов есть свои плюсы:
- постоянное давление сразу после подключения к водоисточнику;
- длительный срок эксплуатации;
- возможность подключения к различным типам ПА;
- высокий уровень КПД от 58%.
Минусы также присутствуют:
- изменение давление отражается на КПД;
- отсутствует возможность самостоятельного всасывания жидкости;
- не работает, если в воде присутствуют загрязнения крупных фракций (камни, тина).
Принцип работы
Классификацию пожарных насосов по принципу действия можно представить схемой.
В объемных агрегатах движение жидкости происходит из-за изменения объема камеры устройства. Чаще всего из этого класса используют поршневые установки. Аналогичный им принцип действия имеют ручные устройства, которые применяют при ликвидации небольших очагов возгораний в лесу.
Динамические устройства работают на силе инерции. Процесс всасывания в них происходит непрерывно. Плюс таких агрегатов – перекачка даже сильно загрязненной воды.
Характеристики
Самое популярное оборудование современных ПА – центробежные насосы. Их используют для подачи воды, пены, создания вакуума или прокачки водопроводов. При этом независимо от вида ПН выделяют основные характеристики этого оборудования:
- Объем подаваемого вещества, измеряемый в л/с или м3/с.
- Высота выходящей струи (измеряется в метрах).
- Расстояние от поверхности воды до горизонтальной оси самого насоса, или высота всасывания (в метрах).
- Частота вращения вала (об/мин).
- Коэффициент полезного действия.
Оборудование нормального давления, которым комплектуется большинство ПА, дает напор 100 м и работает на высоте всасывания 7-7.5 м. В среднем такой агрегат выдает 40 л/с. КПД при этом – 60%. Для высокого давления характерен напор 200-400 м при КПД 40% и более.
Техника безопасности
Заземление насоса пожарного автомобиля считается важной мерой по обеспечению техники безопасности во время работы оперативной бригады. Агрегаты имеют электромотор, из-за чего вероятно распространение по деталям ПА тока. При включении наноса проводят заземление с использованием внешних устройств. Это защищает от удара током при возникновении наведенного напряжения на машине и при заливе проводящей части электроустановки.
В практике пожарных используется два вида заземлений:
- Переносное для пожарных стволов. Используется для защиты от попадания на электроустановки воды. По устройству такие заземлители очень просты: проводник с опрессованными концами. С одной стороны крепится к струбцине, с другой – к стволу.
- Переносное заземление для пожарных машин. Для защиты спасателей от возникновения наведенного напряжения. Представляет собой гибкий медный провод в прозрачной оболочке. Наконечники при помощи болтов крепятся к заземляющей струбцине и пожарному стволу.
Испытание насосов пожарных автомобилей
Насосы пожарных автомобилей испытывают после каждых 5000 км пробега, но не реже одного раза в год. Общая инструкция прописана в Наставлении по технической службе ГПС. При проверке обязательно выполняются следующие условия:
- установка насосов и монтажа трубопроводов проведены в соответствии с требованиями техдокументации на ПА;
- вентили, задвижки, сливные краны открываются и закрываются без дополнительных усилий;
- отсутствует течь в местах основных соединений;
- диагностика частоты вращения вала не превышает 5% номинальной;
- подпор во всасывающем патрубке не превышает 0.4 МПа, а для насосов с уплотнителем пластинчатой набивкой – 0.8 МПа;
- напор на выходе – не более 1.1 МПа.
Методика проверки ПН забором и подачей воды из водоемов состоит в следующем:
- установка машины на водоисточник;
- включение устройства и подача воды при полном открытии задвижек;
- определение величины напора на основании показаний манометра и мановаккуумметра;
- сравнение фактических значений с нормативными показателями.
| Тип | Подача м3/с (л/с) | Напор (м) | Частота вращения (об/мин) |
| ПН-40 | 0.040 (40) | 100±5 | 2700 |
| ПН-60 | 0.060 (60) | 100±5 | 2600 |
| ПН-110 | 0.110 (110) | 100±5 | 1350 |
При испытании уменьшение напора не должно превышать 15% от номинальных показателей.
Во время проверки могут быть выявлены неисправности:
- Отсутствие подачи воды при пуске. Причина – частичное или полное заполнение насоса воздухом. Для устранения проводят повторный забор при помощи вакуумной системы.
- Уменьшение подачи воды во время работы. Причина – неплотности во всасывающей линии, мусор на всасывающей сетке или недостаточное ее заглубление.
- Стук и вибрация во время работы. Причина – ослабли болты креплений, износ шарикоподшипников и шеек вала рабочего колеса.
- Не прокручивается вал. Причина – засорение или промерзание узлов.
- Протечка дренажного отверстия. Причина – износ манжет. Устраняется их заменой.
- Попадание воды в масляную ванну. Причины – засорение дренажного отверстия или износ манжет.
Источник
Пожарные насосы
Одним из наиболее сложных технологических средств вооружения МЧС являются пожарные насосы. Их главное предназначение — подача составов, тушащих огонь, к очагу пожара. Первые ручные пожарные насосы появились еще в 18 веке, в конце 19-ого уже использовались устройства с приводом от паровых машин. Сегодня в сфере пожаротушения используются несколько видов данного вооружения. Они имеют различную конструкцию, принцип действия, технические возможности, набор режимов, создают давления с разными показателями. Но и теперь разработки не окончены, в ВИПТШ и ВНИИПО продолжаются предлагать новые конструкции устройств.
Пожарные насосы: устройство, принцип работы, особенности применения
Пожарные насосы – это оборудование, которое преобразует энергию источника питания в механическую, и использует ее для перекачки жидких или газообразных рабочих сред. Этими установками комплектуются автомобили. Основное назначение ПН — обеспечение подачи веществ к очагу возгорания, работы гидравлического оборудования, вакуумных устройств. Функционал ограничен 2-мя операциями: засасывание рабочей среды и ее нагнетание. Каждое устройство характеризуется такими ключевыми параметрами:
- величина подачи, то есть объем рабочий среды, который проходит через установку за отчетное времени;
- показатели напора – это разность величины энергии рабочей среды до входа в агрегат и после него;
- высота всасывания;
- показатели КПД.
Насос сформирован несколькими рабочими модулями: входной патрубок, задвижка для изменения напора, коллектор, соединительный элемент для пожарного рукава. В подразделениях пожарной охраны преимущественно используются следующие модели: ПН-40У, PN40, ПН-40УА и ПН-40УВ.
Важно! Существует государственный стандарт на пожарные насосы, в нем регламентируется классификация, устройство и принцип действия оборудования. При выборе модели нужно ориентироваться на требования этого ГОСТ.
Мотопомпа
Классификация ПН
Современные пожарные насосы, назначение и виды предполагают несколько модификаций. На практике преимущественно применяют объемные, струйные, центробежные модификации:
Струйный насос
Этот вид помп классифицируется по двум типам:
- Водоструйные. Этими установками комплектуется каждая спецмашина. Они разрешают брать воду из водоемов даже с берегами, поросшими водной растительностью, ими же удаляют воду после пожара из помещений. Это оборудование эжекторного типа, в котором потенциал трансформируется в кинетическую энергию.
- Газоструйные. Агрегаты используются для наполнения центробежных агрегатов и трасс всасывания. Использует отработанные среды ДВС. Проходя по корпусу, рабочая среда создает разряженную зону, которая и осуществляет функционал.
Объемный насос
Передвижение среды в таком агрегате осуществляется посредством изменения объема внутреннего отсека. Объемные устройства классифицируются на несколько групп:
- Поршневые. В таких модификациях трансформация объема выполняется посредством движений поршневого элемента. Их достоинства — в высоком КПД, отличной всасываемости, а недостаток в том, что подача слаба и ее нельзя регулировать.
- Пластинчатые. Здесь работает лопатка ротора, вращаясь, она прижимается к гильзе, и формирует полости, изменяющие объем рабочей камеры. Полости движутся в направлении выхода, проталкивая к нему жидкость.
- Шестеренные. В таких насосах работа выполняется посредством двух колес, одно из которых двигается принудительно, второе — в сцепке с ним свободно.
- Водокольцевые. Изменения пространства камеры выполняет ротор, ее объем трансформируется до 2 раз. Этот вид характеризует низкий коэффициент полезного действия, а перед началом работы, в насос следует завивать жидкость.
Центробежный насос
Насосы центробежного действия устанавливают на различные виды пожарной техники. Максимально востребованы установки консольного типа с правым вращением. Центробежные агрегаты различаются по показателям давления:
- до 2,0 МПа;
- до 5,0 МПа;
- агрегаты способные создавать и то и другое давление.
Этот тип насосов принято классифицировать по нескольким параметрам:
- По количеству колес. Насосы бывают 1-ступенчатые, 2-ступенчатые и с большим числом колес.
- Расположение вала. Элемент может быть расположен под наклоном, вертикально или горизонтально.
- Максимальный напор. Эта характеристика может быть нормальной – до 100 метров, высокой – до 300 метров, комбинированной – установки способные создавать и нормальный и высокий напор.
- Размещение в спецмашине. Агрегат может размещаться в автомобиле спереди, посредине и сзади.
Внутри корпуса центробежного насоса есть колесо, которое при вращении передает жидкости энергию, при увеличении скорости повышается давление. «Зуб» направляет воду в диффузор. Так на входе формируется разряженная зона, а на выходе — с избыточным давлением. Закручивание жидкости купируют разделители.
На заметку! Какие насосы не используются в пожарной технике, регламентирует ГОСТ. Все устройства, не включенные в перечень, применять запрещено.
Центробежная модификация
Общие схемы ПН
Общие сведения о насосах пожарных предлагают следующие схемы:
Объемные агрегаты:
Схема объемных насосов
Центробежные насосы:
Схема центробежного насоса
Подвиды объемных пожарных насосов могут отличаться схемами, но в целом их функционал тождественен.
Объемная модификация
Разновидности
Один из важных критериев, по которым классифицируют ПН – это принцип работы. Этот параметр делит все установки на две больших группы:
- Объемные. Эти агрегаты в свою очередь подразделяются на две подкатегории: возвратно-поступательные, к которым относятся диафрагменные, поршневые, плунжерные, и роторные – пластинчатые, шестеренные, винтовые.
- Динамические. Это лопастные насосы и агрегаты трения. У первым относятся осевые, центробежные, диагональные. Насосы трения – это вихревые и струйные.
Струйные модификации
Технические параметры ПН
Классификация пожарных насосов предполагает, что каждому виду устройств присущи определенные технические характеристики. При выборе модели следует рассматривать такие ТТХ:
- рабочая подача огнетушащего вещества;
- напор в рабочем режиме;
- уровень дозирования образователя пены;
- мощность в рабочем режиме;
- наибольшая подача;
- параметры КПД;
- кавитационный запас;
- температурный диапазон рабочей среды;
- максимальные размеры и концентрация твердых веществ;
- рабочая частота вращения вала привода;
- время, за которое насос заполняется рабочей средой;
- габариты и вес;
- комплектация.
Эксплуатация и обслуживание пожарного насоса предполагают определенный порядок. Не выполнение требований увеличивает риски появление неисправностей, потерю работоспособности и преждевременную выработку ресурса.
Работа с помпой
Признаки и причины неисправностей, возможности восстановления работоспособности
Любые виды пожарных насосов могут выйти из строя, или снизить производительность по ряду причин:
- неправильное подключение к водопроводным коммуникациям;
- износ рабочих элементов устройства;
- снижение герметичности соединений.
Если неисправности не критичны, их можно устранить. В таблице ниже приведены признаки неполадок, причины их появления и способы восстановления работоспособности.
| Признаки | Причины | Способы ремонта |
| В вакуумной полости не формируется разряжение | 1. Открыт кран слива входного патрубка, не закрыта арматура, неплотное прилегание клапанов. 2. Неплотное соединение элементов. | 1. Привести арматуру в нужную конфигурацию. 2. Заменить расходники, подтянуть крепежи. |
| Устройство не заполняется рабочей средой | 1. Высота всасывания – больше, чем требуется. 2. Расслоение рукава. 3. Засорилась сетка. | 1. Снизить высоту. 2. Поменять рукав. 3. Прочистить сетку. |
| На манометре не отображается давление | 1. Прибор неисправен. 2. В канале замерзла жидкость или образовался засор. | 1. Поменять прибор. 2. Очистить канал. |
| Появление посторонних шумов и вибраций | 1. Появилась кавитация. 2. Ослабли крепления. 3. Износ подшипников. 4. Попадание в устройство предметов. | 1. Корректировать настройки. 2. Подтянуть крепления. 3. Поменять подшипники. 4. Очистить устройства. |
| При работе снижается сила струи | 1. Засорилась сетка. 2. Нарушена герметичность соединений. 3. Пропускают сальники. | 1. Прочистить засор. 2. Поменять кольца. 3. Поменять сальники, проверить объем масла. |
| Установка не дает должного напора | 1. Засор колеса. 2. Износ уплотнителей. 3. Попадание воздуха в систему. 4. Повреждение лопаток колеса. | 1. Устранить загрязнения. 2. Поменять уплотнители. 3. Купировать попадание воздуха. 4. Поменять колесо. |
| Смеситель не подает состав для образования пены | 1. Засор в магистрали. 2. Засор на выходе из дозатора. | 1. Прочистить магистраль. 2. Прочистить отверстие дозатора. |
Обратите внимание! Выполняя техническое обслуживание насосного оборудования нужно руководствоваться инструкцией по эксплуатации конкретной модели. ТО и проверки должны проводиться регулярно.
Перекачка воды из водоема
Последовательность действий при работе с насосом
Виды пожарных насосов и их классификация важны при техническом обслуживании, но не влияют на порядок работы с оборудованием:
- поскольку ПН не является самовсасывающим устройством, перед пуском его следует заполнить, из автоцистерны это выполняется без создания разряженного пространства посредством открывания арматуры;
- при заборе жидкости из водоема потребуется вакуумный насос, чтобы заполнить ПН.
Во втором случае время заполнения измерительный прибор показывает избыточные параметры давления. Затем в агрегате открывается арматура, и вода направляется в напорные рукава. Когда жидкость избавится от воздуха, насос готов к эксплуатации. Всасывание осуществляется с высоты до 7,5 метров. Увеличение параметров чревато нестабильным функционалом, появлением кавитации и срывом потока. Для производительной работы важна герметичность камер, поэтому важно регулярно проверять их. При максимальных значениях разрежённости нужно закрыть кран между ПН и вакуумной помпой.
Коммутация с рукавами
Чем отличается НЦПВ от пожарного насоса
Конструкция НЦПВ полностью тождественна пожарному насосу, включая схему и модули управления. При этом конструкторам удалось добиться существенных преимуществ:
- повышена производительность в полтора раза – до 50 литров в секунду от пожарных гидрантов, до 60 – при заборе из водоема;
- на 10% увеличен КПД;
- до 20% увеличен напор;
- возможность обеспечить функционал 8 генераторов пены;
- НЦПВ комплектуется расширенным набором измерительных приборов;
- возможность регулирования концентрации всех типов ПО и их экономия;
- кардинально изменена конструкция узла сальников, в НЦПВ он не требует техобслуживания, замены расходников, надежен и долговечен.
Чем выше тактико-технические параметры оборудования, тем быстрее заправляется цистерна спецтехники, а, следовательно, оперативно и эффективно локализуются возгорания. Поэтому прежде, чем купить агрегат, внимательно ознакомьтесь со сведениями о нем. Наиболее востребованные модели: НЦПН-40/100 и НЦПН-70.
Видео:
Источник